ＯＭＩＣＲＯＮ 公司、北京博電、武漢豪邁、廣州昂立、成都天進(jìn)等主流廠家的繼電保護(hù)測(cè)試儀，從功能上來說，都能滿足繼電保護(hù)的試驗(yàn)要求［１－２］。進(jìn)口的繼電保護(hù)測(cè)試儀功能豐富、使用年限長(zhǎng)，但價(jià)格昂貴，僅適合在科研單位少量使用。國(guó)產(chǎn)測(cè)試儀經(jīng)過多年的不斷更新?lián)Q代，大電流功率放大
電路［３］和高電壓功率放 大 電 路［４］的成 功 研 制，其帶載能力、精度［５－６］、自我保護(hù)、工作穩(wěn)定性［７］及可靠性等方面都大幅提升，大大提高了繼電保護(hù)裝置的測(cè)試水平。
測(cè)試儀軟件采用了模塊化設(shè)計(jì)思路，提 供 了常用測(cè)試的專用測(cè)試模塊，例如電流、頻率、距離等測(cè)試模塊。豐富的測(cè)試模塊滿足了各種試驗(yàn)內(nèi)容對(duì)測(cè)試界面的所有要求，但不同試驗(yàn)工作之間需要手動(dòng)頻繁切換測(cè)試窗口，缺乏試驗(yàn)人員定制特定測(cè)試方案的功能［８］，例如線路保護(hù)、主變保護(hù)等。試驗(yàn)報(bào)告或是自動(dòng)生成固定格式，或是將試驗(yàn)原始 數(shù) 據(jù) 導(dǎo) 入 ＥＸＣＥＬ 等編 輯 軟 件［９］，都需 要試驗(yàn)人員再做后期處理。
文獻(xiàn)［１０］提出了一種對(duì)光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀自動(dòng)檢測(cè)的設(shè)計(jì)方案，但由于部分廠家測(cè)試儀通信接口不開放，通用性存在一定問題。本文根據(jù)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的生產(chǎn)實(shí)際需求，研制了適應(yīng)狀態(tài)檢修的常規(guī)繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
１ 系統(tǒng)架構(gòu)
自動(dòng)測(cè)試方案采用分布式體系和模塊化［１１］設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)各模塊之間的電氣聯(lián)系或無線網(wǎng)絡(luò)通信，可完成裝置全閉環(huán)的自動(dòng)測(cè)試。方案采用開放式結(jié)構(gòu)，方便與不同測(cè)試儀的接口連接，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)連接圖如圖１所示。圖１中，實(shí)線為試驗(yàn)線，虛線為信息流，箭頭代表方向。
自動(dòng)測(cè)試方案由３個(gè)模塊組成：接線盒、測(cè)試儀和手持終端。相對(duì)原有系統(tǒng)，主要增加了手持式操作平臺(tái)（平板或手機(jī)等）、６通道轉(zhuǎn)９通道 的接線盒。通過軟硬件的配合，實(shí)現(xiàn)測(cè)試項(xiàng)目的自由定制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、試驗(yàn)過程的順序控制、測(cè)試文件的重復(fù)利用、試驗(yàn)報(bào)告的自動(dòng)生成、測(cè)試結(jié)果的評(píng)估分析六個(gè)功能。自動(dòng)測(cè)試程序的流程圖如圖２所示。
手持終端分別與接線盒、測(cè)試儀進(jìn)行 無 線 通信，三者之間的信息內(nèi)容及流向如圖３所示。
２ 自動(dòng)輸入
２．１ 試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成
保護(hù)校驗(yàn)時(shí)用的測(cè)試數(shù)據(jù)可以根據(jù)整定書和被校驗(yàn)保護(hù)的原理通過移動(dòng)終端 ＡＰＰ自動(dòng)計(jì)算出，或從已有測(cè)試文件導(dǎo)入。
遙測(cè)量的計(jì)算、帶負(fù)荷計(jì)算和交錯(cuò)試 驗(yàn) 等 數(shù)據(jù)可通過移動(dòng)終端 ＡＰＰ自動(dòng)計(jì)算，并通過相量圖更形象化地展示出來，便于直接判斷。
２．２ 多端保護(hù)全通道接線
在測(cè)試過程中，被檢設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)表之 間 需 要通過硬接線進(jìn)行連接組成回路，不同的檢測(cè)項(xiàng)目之間需要更改接線方式，不僅耗時(shí)而且現(xiàn)場(chǎng)容易誤接線，例如測(cè)試儀的電壓回路短路或電流回路開路。盡管測(cè)試儀的自我保護(hù)動(dòng)作會(huì)終止輸出并報(bào)警，也不會(huì)立即損壞測(cè)試儀，但還是會(huì)對(duì)測(cè)試儀造成較大的沖擊，多次沖擊后可能會(huì)影響測(cè)試儀的輸出精度（特別是暫態(tài)過程）。
常規(guī)測(cè)試儀僅有６通道的電流或電壓輸出通道，對(duì)于主變或母差等多端保護(hù)時(shí)，若采用全通道接線，則需要設(shè)計(jì)一個(gè)６通道轉(zhuǎn)９通道的接線盒。該接線盒可根據(jù)測(cè)試內(nèi)容自動(dòng)切換輸出通道，接線盒外部連接機(jī)理圖見圖４。圖４中詳細(xì)描述了轉(zhuǎn)接盒與保護(hù)裝置之間電流的連接，兩者的電壓連接、轉(zhuǎn)接盒與測(cè)試儀的電流電壓連接都用虛線示意表示。
當(dāng)測(cè)試高對(duì)低的差動(dòng)保護(hù)時(shí)，需要采用同時(shí)接通高壓側(cè)和低壓側(cè)電流回路，即接通 Ｘ－１，Ｙ－４，Ｚ－５，如圖６（ａ）所 示；當(dāng)測(cè)試中對(duì)低的差動(dòng)保護(hù)時(shí)，需要采用同時(shí)接通中壓側(cè)和低壓側(cè)電流回路，即接通 Ｘ－２，Ｙ－４，Ｚ－５，如圖６（ｂ）所示；當(dāng)測(cè)試高對(duì)中的差動(dòng)保護(hù)時(shí)，需要采用同時(shí)接通高壓側(cè)和中壓側(cè)電流回路，即接通 Ｘ－１，Ｙ－３，Ｚ－６，見圖６（ｃ）。
３ 自動(dòng)測(cè)試
３．１ 測(cè)試項(xiàng)目的自由定制
軟件開發(fā)和使用的工作量隨著模塊數(shù)量的增加而降低，到達(dá)一定程度后則會(huì)隨著模塊數(shù)量的增加而增加。采用高內(nèi)聚低耦合的劃分原則，使模塊數(shù)在*低開發(fā)或使用成本的附近。相對(duì)于以前采用的１３個(gè)模塊，通過需求和功能的關(guān)聯(lián)度分析，合并為７個(gè)模塊。
通過 使 用 Ｓｔａｔｅ模 式、Ｓｔｒａｔｅｇｙ 模 式 和 Ｓｉｎ－ｇｌｅｔｏｎ模式聯(lián) 合 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 策 略［１２］在架 構(gòu) 層 面 實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、松耦合，保證了軟件的靈活性、可擴(kuò)展性，可維護(hù)性。測(cè)試項(xiàng)目根據(jù)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修檢驗(yàn)規(guī)程［１３］進(jìn)行 定 制，必 選 項(xiàng) 目 默 認(rèn)，可 選 項(xiàng) 目參考以往檢驗(yàn)報(bào)告的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行設(shè)置。
３．２ 測(cè)試項(xiàng)目順序控制
繼電保護(hù)的順序控制包含了各項(xiàng)目之間的順序執(zhí)行、某一項(xiàng)目?jī)?nèi)多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的順序執(zhí)行，如圖７所示。一鍵式順序校驗(yàn)如圖８所示。開始一鍵自動(dòng)校驗(yàn)后，各測(cè)試項(xiàng)目之間順序執(zhí)行，項(xiàng)目?jī)?nèi)部按照?qǐng)D８ 繼電保護(hù)順序校驗(yàn)不動(dòng)作、動(dòng)作分別進(jìn)行測(cè)試。激勵(lì)量緩慢施加和突然施加、單激勵(lì)量測(cè)試和多激勵(lì)量測(cè)試均按*新試驗(yàn)方法［１４］進(jìn)行 選 擇。不合格項(xiàng)目在全部測(cè)試完成，可單獨(dú)再次進(jìn)行測(cè)試。
３．３ 生成測(cè)試文件
按照現(xiàn)有規(guī)程 Ａ 類檢修新裝檢測(cè)后，１年后還有首檢工作及后期的不定期檢驗(yàn)。對(duì)于測(cè)試內(nèi)容生成試驗(yàn)文件，保存后重復(fù)使用，以后試驗(yàn)時(shí)只需調(diào)入文件或簡(jiǎn)單修改文件，執(zhí)行測(cè)試即可完成相應(yīng)試驗(yàn)。Ｂ類檢修或 Ｃ 類 檢 修 均 可 在 Ａ 類 檢 修 測(cè) 試文件上簡(jiǎn)單修改即可完成。
４ 自動(dòng)輸出
４．１ 測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成
根據(jù)不同的要 求（Ａ 類 檢 修、Ｂ 類 檢 修、Ｃ 類檢修）對(duì)試驗(yàn)報(bào)告格式模板進(jìn)行選擇，按照選定的模板來生成規(guī)定格式的試驗(yàn)報(bào)告，可省去記錄試驗(yàn)結(jié)果和編寫電子報(bào)告等工作。報(bào)告內(nèi)容不允許修改，對(duì)于特殊情況不滿足測(cè)試要求的，可手動(dòng)修改，但必須經(jīng)管理人員簽字核實(shí)后才生效，保證了測(cè)試數(shù)據(jù)的完全真實(shí)性，為繼電保護(hù)狀態(tài)檢修提供客觀的數(shù)據(jù)采集。
４．２ 評(píng)估分析
手動(dòng)測(cè)試存在操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理 的 方 法不一致等問題，檢測(cè)結(jié)果會(huì)存在一定誤差，影響了繼電保護(hù)的狀態(tài)評(píng)估分析。而采用自動(dòng)測(cè)試得出的結(jié)果，不受測(cè)試人員技能、理論水平等人為因素的影響，能為繼電保護(hù)的狀態(tài)評(píng)價(jià)提供了客觀真實(shí)的數(shù)據(jù)。
狀態(tài)評(píng)估不僅要分析單臺(tái)保護(hù)的測(cè)試結(jié)果，更要 綜 合 分 析 同 類 型、同批次保護(hù)的測(cè)試結(jié)果。基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法（例如過程能力分析），辨析出影響繼電保護(hù)的不安全因素，可提前采取措施解決。
５ 結(jié)語(yǔ)
本方案實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)功能的自定義，根 據(jù) 基 本的測(cè)試模塊來組成需要的測(cè)試功能，產(chǎn)生典型的自動(dòng)測(cè)試案例，完成了測(cè)試工作的順序控制。在雙重化保護(hù)測(cè)試工作中，可實(shí)行并行測(cè)試來減少測(cè)試時(shí)間。
測(cè)試儀是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工具，需要經(jīng)常搬動(dòng)，因此需要攜帶方便，測(cè)試儀的輕量化和小型化是今后需要重點(diǎn)解決的問題，需要開發(fā)新的發(fā)生器芯片和開關(guān)電源技術(shù)。由于不同調(diào)度下發(fā)的整定書格式不同，難以自動(dòng)讀取整定書自動(dòng)生成測(cè)試數(shù)據(jù)，后期需要進(jìn)一步和上級(jí)溝通，就整定書格式進(jìn)行統(tǒng)一，便于測(cè)試儀自動(dòng)讀取。
